若抛物线 $y=ax^2$ 与曲线 $y=\ln x$ 相切, 求 $a$ 的值.

[分析] 若 $a < 0$, 则抛物线开口向下, 不可能与对数曲线 $y=\ln x$ 相切. 故这里推出 $a > 0$.

试确定常数 $a,b$, 使函数

\[f(x)=\lim\limits_{n\rightarrow\infty}\dfrac{x^2 e^{n(x-1)}+ax+b}{e^{n(x-1)}+1}\]

在 $x=1$ 处可导.

设 $f(x)$ 在 $[0,1]$ 上连续, 在 $(0,1)$ 内二阶可导. 过 $A=(0,f(0))$ 与 $B=(1,f(1))$ 的直线与曲线 $y=f(x)$ 相交于点 $C=(c,f(c))$, 其中 $c\in(0,1)$. 

证明: 在 $(0,1)$ 内至少存在一点 $\xi$, 使得 $f''(\xi)=0$.

设函数 $f(x)$ 对任意 $x_1,x_2\in\mathbb{R}$ 都满足: $f(x_1+x_2)=f(x_1)\cdot f(x_2)$, 若 $f(x)$ 在 $x=0$ 处可导且 $f'(0)=1$. 证明: $f'(x)=f(x)$. 事实上, $f(x)=e^x$.

Q. 单由 $f(x_1+x_2)=f(x_1)\cdot f(x_2)$, 能推出 $f(x)$ 满足什么性质?

类似问题有
问题3012

对任意实数 $a,b$, 证明: $a^n-b^n$ 有因式 $a-b$. 具体的,

\[
\begin{split}
a^n-b^n&=(a-b)(a^{n-1}+a^{n-2}b+a^{n-3}b^2+\cdots+a^2 b^{n-3}+ab^{n-2}+b^{n-1})\\
&=(a-b)\sum_{i=0}^{n-1}a^i b^{n-1-i}
\end{split}
\]

证明 $1+\frac{1}{2}+\frac{1}{3}+\cdots+\frac{1}{n}$ ($n > 1$) 及 $\frac{1}{3}+\frac{1}{5}+\cdots+\frac{1}{2n+1}$ ($n\geqslant 1$) 都不是整数.

相关问题

问题1715

对于正数 $a,b,c,d$, 若 $\frac{a}{c} < \frac{b}{d}$, 则推出

\[\frac{a}{c} < \frac{a+b}{c+d} < \frac{b}{d}.\]

Remark:

证明是显然的.

这个结论通常用于 Farey 序列,  问题2625的证明也用到了这个结论.

Claim.  设正数 $a,b,c,d$ 满足 $a+c > \frac{1}{2}$, $b+d < \frac{1}{2}$. 则存在 $a,c$ 使得 $ac>bd$.

设 $f(x)$ 是定义在 $[0,1]$ 上的连续函数, 在 $(0,1)$ 上可导, 且导数的绝对值不超过 1. 又假设 $f(0)=f(1)=0$, 证明: 对任意 $x_1,x_2\in[0,1]$, 都有 $|f(x_1)-f(x_2)|\leqslant\frac{1}{2}$.

P.145  习题 3.6

3.  作出下列函数的图形.

(4)    $y=e^{-\frac{(x-1)^2}{2}}$

[Hint] 我们只需研究函数 $f(x)=e^{-\frac{x^2}{2}}$, 所要讨论函数是由 $f(x)$ 向右平移 1 个单位得到的.